【導讀】性分析,設計出了一套注塑模具。根據(jù)技術要求，對注射成型工藝參數(shù)進行優(yōu)?；O計，需一副適應大批量生產的塑料模具。式設計、型腔和型芯設計、模具圖紙繪制、注射機型號選擇等。Keywords：precisiongear；injectionmould；mouldgatedesign；structuraldesign

　　

【正文】 55HRC 以XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 31 上或 45鋼經調質、表面淬火、低溫回火，硬度 55HRC 以上。 導套的設計 1. 結構形式：采用帶頭導套（ Ⅰ 型），導套的固定孔與導柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 2. 導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔內剩余空氣； 3. 導套孔的滑動部分按 H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 m。導套外徑按 H7/m6 或 H7/k6 配合鑲入模板； 4. 導套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導柱或導套拉毛。XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 32 8 脫模推出機構的設計 推桿的設計 ，其端面應與型腔底面平齊，或高出型腔底面 ～； ，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象； T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50，工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? 。 脫模阻力計算 塑件壁厚與其內孔直徑之比 大 于 1/10，為 厚壁 塑件，且塑件斷面為矩環(huán)形，故所需脫模力的計算公式如下： F= [ 2π rESL(f－ tanφ ) ／﹙ 1＋μ＋ K1﹚ K2 ]＋ （ 81） 式中 E—— 塑料的拉伸模量（ MPa）（可由表查得 PA6 的拉伸模量為2600） ； S—— 塑料成型平均收縮率 (%)(可由表查得 PA6 成型平均收縮率為 ～ )； t—— 塑件的平均壁厚（ mm）； L—— 塑件包容型芯的長度（ mm）； ? —— 塑料的泊松比（可由表查得 PA6 的泊松比為 0）； φ —— 脫模斜度（該模具脫模斜度選定為 1176。 ）； f—— 塑料與鋼材之間的磨擦系數(shù)（可查得 PA6 與鋼材的磨擦系數(shù)為 ； r—— 型芯大小端平均半徑（ mm）； A—— 塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積 (cm2)，當塑件XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 33 底部上有孔時， 該 項應視為零； K1—— 是 由 λ 和 φ 決定的無因次數(shù)，可由下式計算 K1=2λ178。／ cos 178。φ＋ 2λ cosφ = （ 82） K2—— 由 f 和 φ 決定的無因次數(shù)，可由下式計算： K2=1＋ fsinφ cosφ =1 （ 83） 代入計算，得 F= 校核推出機構作用在塑件上的單位壓力 （ 1） 推出面積 該設計采用推桿頂出機構，推出面積 A A1=∏ (D178。d178。)/4=∏ (178。178。)/4=178。 （ 84） （ 2） 推出應力 ? =(F1+F2)/(A1+A2)=＜ 70 MPa（抗壓強度） 合格 。 XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 34 9 冷卻系統(tǒng) 的設計 在注射成型中，模具的溫度直接影響到塑件的質量和生產效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要有也不同。一般注射到模具內的塑料熔體的溫度為 200℃左右，熔體固化成為塑件后，從 60℃左右的模具中脫模，溫度的降低是依靠在模具內通入冷卻水，將熱量帶走。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式。 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 （ 1）變形 模具 溫度穩(wěn)定，冷卻速度均衡，可以減小塑件的變形。對于壁厚不一致和形狀復雜的塑件，經常會出現(xiàn)因收縮不均勻而產生翹曲變形的情況。因此，必須采用合適的冷卻系統(tǒng)，時模具凹模與型芯的各個部位的溫度基本上保持均勻，以便型墻里的塑料熔體能同時凝固。 （ 2）尺寸精度 利用溫度調節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減少制件成型收縮率的波動，提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。 （ 3）力學性能 對于結晶形塑料，結晶度越高，塑件的應力開裂傾向越大，故從減小應力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。但對于聚碳酸酯一類高黏度無定形塑料，其應力開裂傾向與塑 件中的內應力的大小有關，提高模溫有利于減少制件中的內應力，也就減少了其應力開裂傾向。 （ 4）表面質量 提高模具溫度能改善之間表面質量，過低的模溫會使制件輪廓不清晰并產生明顯的熔解橫，導致制件表面粗糙度提高。 以上幾個方面對模具溫度的要求又互相矛盾的地方，在選擇模具溫度時，應根據(jù)使用情況著重滿足之間的主要性能要求。 冷卻管道的計算 （ 1）冷卻介質體積流量的確定 忽略模具因空氣對流、熱輻射與及注射機接觸所散發(fā)的熱量，則模具冷卻時間所需冷卻介質的體積流量按下式計算： XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 35 1v1 1 2q ()WQc? ? ?? ? （ 91） 式中 qv— 冷卻介質的體積流量， m3/min Ｗ — 單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量， Kg/min Q1 — 單位重量的塑件在凝固時所放出的熱量， KJ/Kg ρ — 冷卻介質的密度， Kg/m3 ；（ 1 103 g/cm3） c1— 冷卻介質的比熱容， KJ/()； KJ/() θ 1— 冷卻 介質出口溫度，℃ (θ 1=24℃ ) θ 2— 冷卻介質進口溫度，℃ (θ 2=20℃ ) 由制件可知，制件壁厚為 5mm、 V塑 = 179。、 V =nV+V 澆 = 179。 ρ =179。；有資料可查的 POM 的單位熱量 Q1=65KJ/Kg；注射時間t1=； POM 冷卻時間 t2=；開模取件時間 t3=15s。 即一次注射量：、 q=ρ V = = g 注射周期： t= t1+ t2+ t3=70s 每小時注射的次數(shù)： N=3600/70=51 次 單位時 間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量的為：Ｗ =NG/60=51。 代入數(shù)據(jù)得 1v 1 1 2q ()WQc? ? ?? ? = 179。/min （ 92） （ 2）冷卻管道直徑 根據(jù)體積流量 qv＝ 179。／ min，查表可得冷卻管道直徑 d=8 ㎜。 （ 3）冷卻水在管道內的流速 XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 36 根據(jù)下式 24v vqd?? （ 93） 把數(shù)據(jù)代入可得 v=4 ／ 178。 = （ 4）冷卻管道孔壁與冷卻介質之間的傳熱磨系數(shù) 根據(jù)下式計算 ( )fVh d ?? （ 94） 平均水溫為：（θ 1+θ 2） /2=（ 25+22） /2=℃ 根據(jù)水的平均溫度查表可得 f= 把數(shù)及代入式 ( )fVh d ?? 可得 h＝ ﹙ 1000 ﹚ ／ =1300KJ/（㎡ .h.℃） （ 5）冷卻管道總的傳熱面積 冷卻管道總的傳熱面積 A 可用下式計算 1WQA h ?? ? （ 95） 數(shù)據(jù)代入上式可得 A= 179。/min m178。 （ 6） 模具上所需 冷卻管道的長度 L=A／π d （ 96） =650mm XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 37 （ 7） 冷卻水路的根數(shù) 設每條水路的長度為 130mm，則冷卻水路的根數(shù)為 x=L／ 130＝ 650／ 130=5 根 （ 97） 由以上計算可以看出， 5 條冷卻水路既能滿足要求 . XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 38 10 模具的總裝配圖及安裝調試 至今為止，整副模具的零件設計完畢。由于塑件要求精度很高，加上模具的復雜程 度等要求，所以采用了一模一腔的方式。模具進行裝配時，由于多處需配合，所以裝配的難度較大。按照 CAD 裝配圖紙逐一組裝模具，最后檢驗。 模具裝配完成以后，在交付生產之前，應進行試模。試模按：一、裝模；二、試模的順序進行，對試模后合格的模具，應清理干凈，涂上防銹油后入庫。 101：模具總裝配圖 XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 39 總結 為期五個月的畢業(yè)設計至今己將近尾聲，這次畢業(yè)設計總結了四年來所學的理論專業(yè)知識，是理論和實踐結合的大課題，提高了我們的分析問題、解決問題，鞏固運用知識的能力發(fā)揮了舉足 輕重的作用，為提高了我們的實踐操作技能，為我們踏上社會走上工作崗位參加工作典定了良好的基礎。 通過本次畢業(yè)設計， 我對塑料模的設計思路、方案分析，擬定等各個環(huán)節(jié)有了較為清晰、深入的了解，拿到一個塑料制件，首先要對制件進行工藝分析，在滿足制件使用要求的前提下，為提高制件質量、精度還可以對制件的某件的某些部位進行改進，注射模的設計步驟主要還包括：模具型腔個數(shù)的確定、分型面的選擇、型腔配置、澆道、澆口系統(tǒng)的確定、側凹處理的方式、推件裝置的確定、拉料桿型式的確定流道凝料脫落形式的確定、溫度控制方 式的確定、型腔、型芯固定方式的確定、校核、繪制主要需件工作簡圖等，在設計時要對各個方案進行權衡量，盡早彩用標準件以縮短設計周期，降低設計成本，在塑料模選材的方面，我認識到塑料模所用材料與冷沖模，玻璃模等其它模具所用的材料有所不同，其選標主要按用途而定如在這副模具中，模具用于成大量生產，所以應具有足夠的耐磨性，并應具有良好的定模板，動模板等也選用 45 號鋼經過熱處理。 在設計的過程中，曾碰到了許多不夠成熟和理解的技術方面，制造方面，但經過指導老師的悉心教導和各參考書的參閱均得到了較為圓滿的答案。 由于本次畢業(yè) 設計是在未曾真正接觸運用，操縱過模具的情況下僅憑書本認識和指導下完成，難免有些地方存在不足之處，還有待遇于今后在工作崗位上不斷的揣磨，積累經驗提高設計的本領 。XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 40 致 謝 光陰荏苒，日月如梭，在 XXX 的四年學習時間即將過去。在漫長的人生旅程中，四年時間并不算長，但對我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的四年，也是承受師恩、增長才干、提高學識的四年。本論文是在 XXX 老師的悉心指導下和熱情關懷下完成的，在四年的學習期間我得到了許許多多的老師和同學的 關懷和幫助。在這里我要深深感謝他們，是他們的支持使我順利的完成了本階段的學習。 首先，我要感謝我的母校給我提供從事這個課題研究的機會和研究環(huán)境，并在學習過程中給予我許多新的思想和實現(xiàn)辦法 ，使我有足夠的信心和勇氣來完成大學階段學習。在完成論文之際，特向我的母校表示崇高的敬意和誠摯的謝意。 同時，感謝我們機械系的所有領導和老師給我提供學習的機會和良好的環(huán)境。在學習期間我得到了這些老師的諄諄教誨和生活上的關心和幫助，在此我向他們表示真摯的感謝。 另外，我要感謝我的宿舍的幾位同學，感謝他們給我提出的寶貴意見和技術上的支持，也要感謝他們給我的鼓勵和友好的合作，使得我們的課題在融洽的氣氛中圓滿的結束。 最后，我要感謝我的家人給我無微不至的關懷和對我學業(yè)的極力支持，是他們的愛與無私奉獻使我順利的完成學業(yè)。 再次衷心感謝所有關心、支持和幫助我的老師、親人和朋友們！謝謝你們！ 設計人： XXX XXX 年 X月 X日XXX 大學 20xx 屆畢業(yè)設計論文 41 參考文獻 ： [1] 楊永順 .塑料成型工藝與模具設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社社， [2] 葛正浩 . [M].北京：化學工業(yè)出版社社， [3] 洪慎章 .實用注塑模具結構圖冊 [M]. 上海： 上海交通大學出版社 ， [4] 王文廣 .塑料注塑模具設計技巧與實例 [M].北京：化學工業(yè)出版社， [5] 彭建生 . 模具設計與加工速查手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [6] 張屯國 .proe模具設計實例與技巧 [M].北京：國防工業(yè)出版社， [7] 王永平 .注塑模具設計經驗點評 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [8